专利名称：热动式调节阀的控制方法
技术领域：
本发明涉及热动式调节阀，该热动式调节阀适用于向地板调温板等 调温设备循环提供调温水的调温装置，尤其涉及能够降低开阀时的峰值 电流的热动式调节阀的控制方法。
背景技术：
以往公知的加热泵式地板制热装置构成为，利用配管连接具有水热 交换器和循环泵等的温水装置、和能够利用温水调节温度的地板制热板， 利用所述水热交换器进行所述水循环路径内的热水与在制冷剂回路中流
通的制冷剂之间的热交换(例如参照专利文献1、专利文献2)。并且， 这种加热泵式地板制热装置使热源侧的室外热交换器作为蒸发器发挥作 用，同时使利用侧的水热交换器作为冷凝器发挥作用，由此能够进行向 地板制热板提供温水的地板制热。
可是，在上述的地板制热装置中，并列设置多个地板制热板来构成 多个水循环路径，在采用由1台泵对各个水循环路径独立地提供温水的 结构时，在各个水循环路径中介入设置作为开闭阀的热动式调节阀。如 专利文献3中也公开的那样，该热动式调节阀10具有图5所示的结构。 在该热动式调节阀lO中，在阀主体ll内设有入口通道12和出口通道13， 并且用于使两个通道12、 13开闭的阀体14被配置成为沿轴方向自由滑 动。并且，在阀体14的上端部附近配置了内置有蜡的波纹管(bellows) 15，该波纹管15的内部能够被电加热器(PTC加热器(以钛酸钡为主成 分的陶瓷加热器))16加热。即，通过对电加热器16通电并使蜡膨胀， 波纹管15伸展，所以阀体14能够向开阔方向移动。另外，阀体14被弹 簧17施以向闭阀方向的力，阀体14借助所述波纹管15的伸展，克服该 弹簧17的施力而迸行开阀动作。这种结构的热动式调节阀虽然是紧凑型结构，但能够获得比较大的驱动力，所以作为适合于水回路的部件被普 遍使用。
专利文献h日本特开2000—18671号公报 专利文献2:日本特幵2000—28182号公报 专利文献3:日本特开2002—195583号公报
如上所述，热动式调节阀具有利用电加热器16将蜡加热并使其膨 胀，从而使其进行开阀动作的机构。因此，热动式调节阀的开阀动作需 要比较大的电流。尤其在加热器16采用PTC加热器时，由于常温下的 PTC加热器的电阻比较低，所以需要图6所示的较大的冲击电流。因此， 作为安装在PTC加热器周围的电气部件，除需要使用容量较大的部件外， 还需要采取噪声对策。
发明内容
本发明就是为了解决上述缺陷而提出的，其目的在于，提供一种不 需要上述的较大的冲击电流，因此可以低成本地构成，同时可以获得良 好的动作可靠性的热动式调节阀的控制方法。
发明1的热动式调节阀的控制方法是通过施加预定的动作电压来进 行开阀动作的热动式调节阀的控制方法，包括第1步骤和第2步骤。在 第1步骤中，在开始开阔动作时，向热动式调节阀施加比动作电压低的 第1电压作为施加电压。在第2步骤中，在第1步骤之后使施加电压朝 动作电压上升。
发明2的热动式调节阀的控制方法在发明1的热动式调节阀的控制 方法中，在第1步骤中，在开始开阀动作时起的预定时间期间，连续输 出第1电压作为施加电压。
发明3的热动式调节阀的控制方法在发明2的热动式调节阀的控制 方法中，预定时间被设定为比如下的时间长，即在从开阀动作开始时起 作为施加电压对热动式调节阀施加了动作电压的情况下，流过热动式调 节阀的电流达到最大的时间。
发明4的热动式调节阀的控制方法在发明1的热动式调节阀的控制方法中，在第1步骤中，第1电压(Va)连续变化。
发明5的热动式调节阀的控制方法在发明1 4中任一发明的热动式 调节阀的控制方法中，在第2步骤中，使施加电压上升到比动作电压高 的第2电压。
发明6的热动式调节阀的控制方法在发明1 5中任一发明的热动式 调节阀的控制方法中，在热动式调节阀的全开状态时，使施加电压低于 动作电压。
根据发明1 发明3的热动式调节阀的控制方法，能够使冲击电流 小于以往。因此，安装在PTC加热器周围的电气部件可以使用小容量的 部件，并且可以简化噪声对策。
根据发明4的热动式调节阀的控制方法，在上述效果的基础上，还 能够使热动式调节阀顺畅工作。
根据发明5的热动式调节阀的控制方法，能够提高开阀速度。
根据发明6的热动式调节阀的控制方法，能够节约全开时的功耗。
图1是表示适合于在本发明的热动式调节阀的控制方法中使用的控 制机构的一例的电路图。
图2是表示本发明的热动式调节阀的控制方法的第1实施方式的时 序图。
图3是表示本发明的热动式调节阀的控制方法的第2实施方式的时 序图。
图4是表示本发明的热动式调节阀的控制方法的第3实施方式的时 序图。
图5是热动式调节阀的剖视图。
图6是以往的热动式调节阀的控制方法的时序图。
标号说明
l电压调节器；2控制器；IO热动式调节阀。
具体实施例方式
以下，关于本发明的热动式调节阀的控制方法，参照附图具体说明 其具体实施方式
。图1是表示适合于在热动式调节阀的控制方法中使用
的控制机构的一例的电路图。首先，在图i中，io表示与前述说明相同
的热动式调节阀，该热动式调节阀具有PTC加热器。l表示电压调节器， 来自该电压调节器1的输出电压被施加给所述热动式调节阀10。并且，2 表示控制器，用于控制电压调节器l的输出电压。另外，3表示熔断器。 说明热动式调节阀的控制方法的第1实施方式。在该控制方法中， 如图2所示，首先在最初时(即开始开阀时)，电压调节器l在预定时间 (初始上升时间)t期间，作为施加电压向热动式调节阀IO施加比动作 电压Vr (额定电压)低的电压Va (相当于第1电压)(相当于第1步骤)。 然后，电压调节器1在经过预定时间t后，使对热动式调节阀10的施加 电压上升到动作电压Vr (相当于第2步骤)。在自经过预定时间t起又经 过一定时间T后，电压调节器1使对热动式调节阀10的施加电压降低为 比动作电压Vr低的固定电压Vb。关于作为施加电压向热动式调节阀10 连续施加所述电压Va的期间即"预定时间t"，优选设定成为比如下的时 间略长，即假设从最初(即开始开阀动作时)起向热动式调节阀10施加 了动作电压Vr的情况下(图6)，流过热动式调节阀10的电流(即冲击 电流，图2中利用虚线表示的电流Ia)达到最大(即峰值电流)的时间。 具体地讲，预定时间t被设定为约0.5 2秒，更优选设定为约1秒。并 且，关于作为施加电压向热动式调节阀IO连续施加所述动作电压Vr的 期间即"一定时间T"(实质开阀动作时间)，被设定成为使热动式调节阀 10能够获得80%左右的开度的时间，因为如果热动式调节阀10的阀开 度为80%左右，则热动式调节阀10能够充分发挥阀的作用。另外，预定 时间t和一定时间T的设定设为通过未图示的定时器来进行。并且，也 可以使用流量计来取代基于定时器的时间设定。该情况时，流量计检测 能够获得热动式调节阀10的开度为800%左右的流量的状态，电压调节器 1根据该检测结果降低对热动式调节阀10的施加电压。另外，在图2 (图 3、图4也相同)中，利用虚线对比示出以往的控制方法的状态。根据上述控制方法，可以将热动式调节阀io开阀时的冲击电流(峰
值电流)抑制得比较低。因此，在热动式调节阀10周围采用的布线和连
接器等电气部件可以使用小容量的部件，并且也可以简化噪声对策。该 情况时，控制结构简单，且能够抑制制造成本。另外，也能够充分确保
装置的动作可靠性。并且，在热动式调节阀io处于全开的状态下，电压
调节器1降低对热动式调节阀10的施加电压(图2中的期间A)，所以 可以节约热动式调节阀IO全开时的功耗。另外，为了保持热动式调节阀 10的全开状态而需要的电压Vb可以预先通过实验求出，并预先存储在 所述控制器2中。另外，关于在开始开阔时施加给热动式调节阀10的所 述电压Va及预定时间t、 T，同样预先存储在所述控制器2中。
图3表示本发明的热动式调节阀的控制方法的第2实施方式。图3 表示在对热动式调节阀10进行与上述图2所示实施方式相同的电压控制 时，对施加给热动式调节阀10的施加电压进行连续的极其细致的控制的 方法。该情况时，作为施加电压，电压调节器l向热动式调节阀IO施加 比动作电压Vr低的电压Va，然后使施加电压逐渐上升到接近动作电压 Vr。然后，电压调节器1使施加给热动式调节阀10的施加电压逐渐降低。 在该情况时也同样，在热动式调节阀10处于全开的状态下(在上述实施 方式中，经过预定时间T后的状态)，作为施加电压，电压调节器l施加 比动作电压Vr还低的电压Vc (开阀状态保持电压)。
在该实施方式中也能够获得与上述相同的作用及效果，在该情况下 还具有能够使热动式调节阀IO顺畅工作的优点。
图4表示本发明的热动式调节阀的控制方法的第3实施方式。在本 实施方式中，在第l实施方式中的预定时间(实质开阀动作时间)T中， 作为施加电压，电压调节器1向热动式调节阀10施加比动作电压Vr高 的电压。这是为了提高热动式调节阀10的开阀速度。由此，如图4所示， 相比以往(在图4所示的阀的开度中利用虚线表示的曲线B)，能够在短 时间内使热动式调节阀IO开阀。这样能够使用动作电压Vr (额定电压) 比电压调节器l能够输出的施加电压低的热动式调节阀IO来实现。该情 况时，电压调节器1在热动式调节阀10开阀起经过预定时间t的期间，向热动式调节阀10施加比动作电压Vr低的电压Va作为施加电压，然后 在预定时间T的期间作为施加电压向热动式调节阀10施加比动作电压 Vr高的电压Vd (相当于第2电压)。然后，作为施加电压，电压调节器 1向热动式调节阀10施加比动作电压Vr低的电压Ve。
关于在上述各个实施方式的电压调节器1中控制电压的方法，除了 通过使用半导体的相位控制来控制电压的有效值的方法外，也可以采用 基于逆变器的PWM控制、PAM控制。并且，在上述各个实施方式中， 也可以并用使热动式调节阀IO形成为隔热结构来节约功耗的方法。关于 该情况时的隔热结构，可以列举使热动式调节阀10的加热器16的周围 部分或阀主体11的全部或其一部分利用发泡树脂构成、或者形成为双重 树脂结构。
权利要求
1. 一种通过施加预定的动作电压(Vr)来进行开阀动作的热动式调节阀(10)的控制方法，该控制方法包括第1步骤，在开始所述开阀动作时，作为施加电压向所述热动式调节阀(10)施加比所述动作电压(Vr)低的第1电压(Va)；以及第2步骤，在所述第1步骤之后使所述施加电压朝所述动作电压(Vr)上升。
2. 根据权利要求l所述的热动式调节阀的控制方法，在所述第l步 骤中，在从开始所述开阀动作时起的预定时间(t)期间，连续输出所述 第1电压(Va)作为所述施加电压。
3. 根据权利要求2所述的热动式调节阀的控制方法，所述预定时间 被设定为比如下的时间长，即在从开始所述开阀动作时起作为所述施加 电压对所述热动式调节阀(10)施加了所述动作电压(Vr)的情况下， 流过所述热动式调节阀(10)的电流达到最大的时间。
4. 根据权利要求l所述的热动式调节阀的控制方法，在所述第l步 骤中，所述第1电压(Va)连续变化。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的热动式调节阀的控制方法， 在所述第2步骤中，使所述施加电压上升到比所述动作电压(Vr)高的 第2电压(Vd)。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的热动式调节阀的控制方法， 在所述热动式调节阀(10)的全开状态时，使所述施加电压低于所述动 作电压(Vr)。
全文摘要
提供一种热动式调节阀的控制方法，不需要以往那样较大的冲击电流，因此可以低成本地构成，同时可以获得良好的动作可靠性。一种通过施加预定的动作电压Vr来进行开阀动作的热动式调节阀(10)的控制方法，首先仅在预定时间t内施加比动作电压Vr低的电压Va作为施加电压，由此降低冲击电流。然后，使施加电压上升到动作电压Vr，并使热动式调节阀(10)开阀。然后，在经过预定时间T后，连续向热动式调节阀(10)施加比动作电压Vr低的电压Vb，以节减功耗。
文档编号F16K31/66GK101535698SQ200780042409
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月26日 优先权日2006年11月28日
发明者吉川晋司, 广瀬顺一, 矢吹俊生 申请人:大金工业株式会社